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La ecuación de Peng Robinson propuesta en 1977, constituye un intento de mejorar la calidad predictiva de la ecuación de Soave-Redlich-Kwong, especialmente en la exactitud de los cálculos de equilibrio líquido-vapor, por ésta razón es la más usada dentro del campo de la termodinámica de ingeniería química.

Se requiere de tres propiedades por compuesto puro: Tc, Pc y el factor acéntrico ω.

Esta ecuación es muy utilizadas por su relativa sencillez y precisión aceptable,

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Fue formulada en el año de 1949, por Otto Redlich y Joseph Neng Shun Kwong.
La ecuación Redlich-Kwong es una ecuación de estado de dos parámetros muy exacta para gases, la cual es muy útil en intervalos muy amplios de T y P.

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Tanto las leyes de los gases ideales como la teoría cinética molecular suponen que los gases no ejercen fuerzas entre las partículas, por lo que, los gases reales no satisfacen el comportamiento ideal.

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Para estudiar el comportamiento de los gases reales se toman en cuenta varios factores:

Efectos de compresibilidad

Capacidad calorífica específica variable

Fuerzas de Van der Waals

Efectos termodinámicos del no-equilibrio

Disociación molecular y reacciones elementales con composición variable.

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Para modelar un gas real se utilizan cerca de: el punto de condensación, los puntos críticos, altas presiones, entre otras.
Aunque la ecuación más conocida es la de Van der Waals (ley de gases ideales corregida), existen otras ecuaciones:

Expansión Virial

Beattie-Bridgeman

Peng-Robinson

Ec. Redlich-Kwong

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Expansión virial, también conocida como ecuación de estado virial.
Se basa en el comportamiento intermolecular de los gases. Los gases reales se representan con la relación del factor de compresibilidad (Z) que se expresa:
Z=\frac{PV}{RT}

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La ecuación virial se puede expresar de tres maneras:

1. Ecuación de Leyden: factor Z expresado en una serie de potencias inversas al volumen molar
Z=\frac{PV}{RT}=1+\frac{B}{V}+\frac{C}{V^{2}}+...

2. Ecuación de Berlin: expansión en serie del factor Z en términos de la presión
Z=\frac{PV}{RT}=1+B'P+C'P^{2}+...
Las ecuaciones anteriores se conocen como expansiones viriales
Coeficientes viriales: B, C, D,... y B', C', D',...

A partir de la relación de las ecuaciones anteriores se desarrolla la última ecuación:

3. Ecuación de Pitzer
Z=\frac{PV}{RT}=1+\frac{BP}{RT}

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Coeficientes viriales: B, C, D,... y B', C', D',...; están en función de la temperatura y naturaleza de la sustancia

Segundos coeficientes viriales -> B y B': describe interacciones entre un par de moléculas

Terceros coeficientes viriales -> C y C': describe interacciones entre tres moléculas

Y continua de manera sucesiva

Las relaciones entre los coeficientes de las dos formas son:
B'=B

C'=C-B

D'=D-3BC+2B^{3}

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Esta ecuación incluye 5 constantes, puede representar mucho mejor la conducta de los fluidos en un extenso intervalo de presión y temperatura, como se muestra en la ecuación, por tanto las 5 constantes son. a,b,c, Ao,Bo.

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Dichas constantes son determinadas empiricamente, por lo tanto esta ecuación contiene cinco caracteristicas de cada gas particular, representa cualitativamente el comportamiento de un gas real.
Sin embargo, no asegura la exactitud de una ecuación ni da validez de su uso.

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Los parámetros a y b de Redlich-Kwong difieren en valor para un gas determinado de los parámetros a y b de Van der Waals.
Las constantes son diferentes dependiendo del gas que se esté analizando. Se las puede obtener calculándose a partir de los datos del punto crítico del gas.

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La ecuación de Redlich-Kwong fue una mejora considerable sobre las otras ecuaciones de la época, debido a su expresión relativamente simple.

Se considera que es mejor que la ecuación de Van der Waals, no da buenos resultados sobre la fase líquida y por ello no puede usarse para calcular precisamente los equilibrios líquido-vapor.

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Por ende, la utilización de esta ecuación dependerá de las condiciones de operación en las que se trabaje, debido a que no asegura su exactitud.

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Peng y Robinson en un principio decidieron desarrollar una EDE de dos parámetros y de tercer grado respecto al volumen que cumpliera lo siguiente:

1.  Los parámetros deberían ser expresados como funciones de Pc ,Tc y el factor acéntrico ω de Pitzer.

2.  Mejoría en la aproximación de las propiedades en las proximidades del punto crítico, especialmente en la determinación de zc y la densidad de la fase líquida.

3.  Las reglas de mezcla no usa más de un parámetro de interacción binaria, además de ser independiente de Tº , p y composición.

4.  Debe aplicarse a todos los cálculos de las propiedades termodinámicas de fluidos en procesamiento de gas natural.